Проведено теоретичне та експериментальне дослідження контрольних параметрів агрегату трансмісії засобів транспорту. Виявлено, що для адаптації їх технічної експлуатації необхідно формувати діагностичну базу даних агрегату для подальшого аналізу та управління. Визначено, що критерій відносної чутливості надає можливість формувати діагностичну базу з подальшим контролем та управлінням технічним станом коробки переключення передач.

Індекс рубрикатора НБУВ: К391.91 + К663.053

Рубрики:

Виробництво композитних металокерамічних матеріалів і виробів

Електроерозійне покриття металів

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розвиток технічної експлуатації засобів транспорту полягає в забезпеченні технічного стану на значному рівні функціональної справності для яких використання якісних мастильних матеріалів є ключовим напрямком. Тому визначення технічного стану трансмісійних олив автомобілів методом термоокиснювальної стабільності під час їх експлуатації є актуальною проблемою. Вирішення проблеми та дослідження технічного стану трансмісійної оливи виконувалось на підставі експлуатаційних завдань і результатів їх хіммотологічних досліджень. Вони можуть бути використані під час розробки системи технічного обслуговування транспортних засобів та обгрунтування доцільності використання відповідних марок олив під час експлуатації. Розроблено методику для дослідження, визначення стану та відповідність умовам експлуатації робочих олив за термоокиснювальною стабільністю під час експлуатації транспортних засобів. Дослідження стану трансмісійних олив реалізовано в процесі їх експлуатації на коробках переключення передач вантажних автомобілів марок КамАЗ 6520, MAN TGA 6-4. Проведено дослідження робочої трансмісійної оливи за наступними параметрами: пропускання світлового потоку, випаровуваності, в'язкості. В графічних та аналітичних відображеннях коефіцієнта термоокиснювальної стабільності використано результати досліджень пропускання світлового потоку через пробу оливи та її випаровуваності після температурних режимів випробування робочих олив. Визначено зміну коефіцієнта термоокиснювальної стабільності олив відповідної марки від їх відносної в'язкості, аналіз отриманих функції надасть змогу розробляти рекомендації щодо відповідності робочих олив до умов їх експлуатації. Виявлено, що трансмісійна олива Tedex Gear GL-4 80W90, що експлуатується на автомобілях MAN TGA 6-4, за характеристикою її термоокиснювальної стабільності відповідає експлуатаційним умовам. В той час дослідження трансмісійної оливи YUKO TO-4 80W-85 на автомобілях КамАЗ 6520, показало, що дана олива не забезпечує свої функціональні можливості на 8 - 30 і 45 тис. км. пробігу. Це підтверджується аналізом отриманої математичної моделі зміни термоокиснювальної стабільності оливи від відносної в'язкості, а саме виходом її деяких числових значень функції за рівень 0,85 од. на досліджуваному інтервалі пробігу автомобілів. Встановлено, що дані дослідження є необхідними для обгрунтування подальшої експлуатації та підбору трансмісійних олив для досліджуваних марок транспортних засобів під час виконання транспортної роботи на підприємстві.

Проведеними дослідженнями формування функціонального мідьвмісного поверхневого шару на деталях двигунів автомобілів триботехнологією припрацювання встановлено зниження зношування деталей під час їх експлуатації. Виявлено, що сформоване покриття створює можливість еластичного шару який зменшує напруження в матеріалі деталей двигунів. Експериментальними дослідженнями коерцитивної сили робочих поверхонь деталей підтверджено зниження накопичення руйнуючих напружень у приповерхневих шарах матеріалу деталей. Своєю чергою, порівняльний аналіз отриманих результатів коерцитиметричним методом підтверджує, що запропонована триботехнологія припрацювання призводить до зменшення напружено-деформованого стану та надає можливість підвищити зносостійкість і поліпшити технічний стан гільз циліндрів дизеля: величина коерцитивної сили знижується на 7,5 %, у той час коли напрацювання збільшується на 16 %. У цьому випадку за більшого напрацювання: 254,8 проти 220,5 тис. км за даними коерцитивної сили (14,2 - 9,1) і (13,2 - 9,0) А/см знаходиться в практично однаковому технічному стані. Функціональний поверхневий шар формується за впровадженя композиційної оливи в триботехнологію холодного припрацювання силового агрегату автомобіля. Запропоновано та реалізовано схему підключення електричного струму до деталей циліндропоршневої групи двигуна у ході дослідження розробленої триботехнології припрацювання. Особливостями даної схеми є те, що постійний електричний струм подається наступною полярністю, плюсом, через щітково-колекторний вузол на колінчастий вал, а мінусом - через затискний контакт на блок картер. Результати досліджень надають підстави стверджувати про можливість контролю внутрішніх напружень і подальшої величини зношування в матеріалі робочих важконавантажених деталей силових агрегатів автомобілів під час певних їх сервісних дій. Запропонована триботехнологія припрацювання може представляти інтерес як для сервісних служб автотранспортних підприємств, так і для станцій технічного обслуговування автомобілів.

Проведено аналіз трибологічної ефективності спряжень "полімерних-композитних матеріалів - сталь". Це важливо, оскільки неправильно підібрані матеріли з точки зору трибології надають значні експлуатаційні витрати. Тому вибір марки полімерно-композитних матеріалів для використання у конструкціях вузлів і деталей машин є завданням суттєвого підвищення їх технічного рівня. Випробування зразків з полімерно-композиційних матеріалів на відносну абразивну стійкість в спряженні зі зразками сталі 45 надало можливість встановити, що найменше значення вагового зношування має матеріал Nylon 66. Найближчими за значеннями відносної абразивної стійкості з досліджуваних матеріалів до Nylon 66 має матеріал ПА-6-210КС, зі значеннями в 1,65 разу меншими. В експлуатації машин за наявності абразивного зношування доцільно використовувати спряження матеріалів "Nylon 66 - сталь 45" та "ПА-6-210КС - сталь 45". Результати триботехнічних досліджень без мащення на машині тертя СМЦ-2 спряжень "полімерно-композитний матеріал - сталь 45" надають можливість встановити, що найменше зношування має зразок із матеріалу УПА-6-30 - 0,00083 г. Найближчим до нього за зносостійкістю є зразок матеріалу PAG/6.6 R196-GF30, що в 6,1 разу більший за ваговим зносом. Зразок з матеріалу сталь 45 в спряжені зі зразком матеріалу УПА-6-30 має найнижче значення вагового зносу 0,00005 г. При цьому найнижче значення коефіцієнта тертя має спряження матеріалів "сталь 45 - УПА-6-30" - 0,163. Процес припрацювання найшвидше досягається з матеріалом УПА-6-30 після 20 хв зі значенням температури в зоні тертя 348 +- 2 K. Наведені дослідження необхідні для обгрунтування подальшої експлуатації та підбору полімерно-композиційних матеріалів для спряжень, що працюють у важких умовах. Дані дослідження представляють інтерес для виробників сільськогосподарської та кар'єрної техніки та різних транспортних машин.

З розвитком дисперсних систем в трибології створилась можливість ефективно використовувати функціональні добавки до мастильних матеріалів у вигляді геомодифікаторів. При впровадженні композиційних олив із геомодифікаторами не потрібно виконувати конструктивні зміни спряжень деталей машин, але їх зносостійкість і припрацьовуваність збільшується. Це потребує проведення експериментальних трибологічних досліджень. Запропоновано використання геомодифікатора KGMF-1 + олеїнової кислоти як функціональну добавку до моторної оливи, а для порівняння обрано свіжу оливу Monnol TS-5 UHPD 10W40 і композиційну оливу Monnol TS-5 UHPD 10W40 + XADO HighWay for Diesel Truck (2,0 - 2,3 %). Зменшення моменту сили тертя різних спряжень зразків у досліджуваних оливах фіксували на машині тертя моделі 2070 СМТ-1 із додатковим модулем "кільце-кільце". Визначення інтенсивності зношування зразків у досліджуваних оливах проведено методом вимірювання амплітуди акустичного сигналу безпосередньо з зони тертя за допомогою приладу фірми Breel & Kjear. Виявлено, що зростання ефективності мастильних композицій спостерігається у наступному порядку: Monnol TS-5 UHPD 10W4, Monnol TS-5 UHPD 10W40, Monnol TS-5 UHPD 10W40 + XADO HighWay for Diesel Truck, Monnol TS-5 UHPD 10W4 + KGMF-1 + олеїнова кислота. Показник зносу металевих зразків, в середовищі модифікованої оливи Monnol TS-5 UHPD 10W4 + KGMF-1 + олеїнова кислота, у порівнянні з базової оливою зменшився на 11,5 - 14,3 %. Значення критичного навантаження збільшилось на 17,2 %, а навантаження зварювання збільшилось на 19,3 % відповідно. Своєю черго, зафіксовано, що максимальна інтенсивність зношування зразків у разі використання модифікованої оливи Monnol TS-5 UHPD 10W4 + KGMF-1 + олеїнова кислота зменшилась в 3,4 - 6,0 разу. Отримані дані необхідні для формування композиційних олив та обгрунтування умов їх подальшої експлуатації в період форсованого припрацювання трибоспряжень деталей.

Проведено аналіз трибологічної ефективності спряжень "полімерних-композитних матеріалів - сталь". Це важливо, оскільки неправильно підібрані матеріли з точки зору трибології надають значні експлуатаційні витрати. Тому вибір марки полімерно-композитних матеріалів для використання у конструкціях вузлів і деталей машин є завданням суттєвого підвищення їх технічного рівня. Випробування зразків з полімерно-композиційних матеріалів на відносну абразивну стійкість в спряженні зі зразками сталі 45 надало можливість встановити, що найменше значення вагового зношування має матеріал Nylon 66. Найближчими за значеннями відносної абразивної стійкості з досліджуваних матеріалів до Nylon 66 має матеріал ПА-6-210КС, зі значеннями в 1,65 разу меншими. В експлуатації машин за наявності абразивного зношування доцільно використовувати спряження матеріалів "Nylon 66 - сталь 45" та "ПА-6-210КС - сталь 45". Результати триботехнічних досліджень без мащення на машині тертя СМЦ-2 спряжень "полімерно-композитний матеріал - сталь 45" надають можливість встановити, що найменше зношування має зразок із матеріалу УПА-6-30 - 0,00083 г. Найближчим до нього за зносостійкістю є зразок матеріалу PAG/6.6 R196-GF30, що в 6,1 разу більший за ваговим зносом. Зразок з матеріалу сталь 45 в спряжені зі зразком матеріалу УПА-6-30 має найнижче значення вагового зносу 0,00005 г. При цьому найнижче значення коефіцієнта тертя має спряження матеріалів "сталь 45 - УПА-6-30" - 0,163. Процес припрацювання найшвидше досягається з матеріалом УПА-6-30 після 20 хв зі значенням температури в зоні тертя 348 +- 2 K. Наведені дослідження необхідні для обгрунтування подальшої експлуатації та підбору полімерно-композиційних матеріалів для спряжень, що працюють у важких умовах. Дані дослідження представляють інтерес для виробників сільськогосподарської та кар'єрної техніки та різних транспортних машин.

З розвитком дисперсних систем в трибології створилась можливість ефективно використовувати функціональні добавки до мастильних матеріалів у вигляді геомодифікаторів. При впровадженні композиційних олив із геомодифікаторами не потрібно виконувати конструктивні зміни спряжень деталей машин, але їх зносостійкість і припрацьовуваність збільшується. Це потребує проведення експериментальних трибологічних досліджень. Запропоновано використання геомодифікатора KGMF-1 + олеїнової кислоти як функціональну добавку до моторної оливи, а для порівняння обрано свіжу оливу Monnol TS-5 UHPD 10W40 і композиційну оливу Monnol TS-5 UHPD 10W40 + XADO HighWay for Diesel Truck (2,0 - 2,3 %). Зменшення моменту сили тертя різних спряжень зразків у досліджуваних оливах фіксували на машині тертя моделі 2070 СМТ-1 із додатковим модулем "кільце-кільце". Визначення інтенсивності зношування зразків у досліджуваних оливах проведено методом вимірювання амплітуди акустичного сигналу безпосередньо з зони тертя за допомогою приладу фірми Breel & Kjear. Виявлено, що зростання ефективності мастильних композицій спостерігається у наступному порядку: Monnol TS-5 UHPD 10W4, Monnol TS-5 UHPD 10W40, Monnol TS-5 UHPD 10W40 + XADO HighWay for Diesel Truck, Monnol TS-5 UHPD 10W4 + KGMF-1 + олеїнова кислота. Показник зносу металевих зразків, в середовищі модифікованої оливи Monnol TS-5 UHPD 10W4 + KGMF-1 + олеїнова кислота, у порівнянні з базової оливою зменшився на 11,5 - 14,3 %. Значення критичного навантаження збільшилось на 17,2 %, а навантаження зварювання збільшилось на 19,3 % відповідно. Своєю черго, зафіксовано, що максимальна інтенсивність зношування зразків у разі використання модифікованої оливи Monnol TS-5 UHPD 10W4 + KGMF-1 + олеїнова кислота зменшилась в 3,4 - 6,0 разу. Отримані дані необхідні для формування композиційних олив та обгрунтування умов їх подальшої експлуатації в період форсованого припрацювання трибоспряжень деталей.

Проведеними дослідженнями формування раціонального складу трибологічно активної добавки (ТАД) до базової оливи показано можливість покращання характеристик трибосистем. Виявлено, що дана ТАД надає можливість формувати трибологічні властивості, що забезпечують нормальні умови експлуатації спряжень деталей трибосистеми. На основі оптимізації технічного стану ТАД отримано раціональні значення кожного з її складових. Оптимізацію проведено за умов, що величина зношування повинна прямувати до мінімуму, а критичне навантаження та навантажування зварювання - до максимуму. На основі експериментальної бази даних на чотирикульковій машині тертя отримано рівняння для кожної з функцій відгуку результуючих ознак. Отриманні регресійні рівняння та значення функції бажаності порядку 0,698 надали можливість визначити склад ТАД: метакаолін, дисперсійний порошок глини з Катеринівського родовища, олеат натрію, гідрооксид літію та сірки. Встановлено, що у разі використання отриманої ТАД у лабораторних умовах зафіксовано зменшення зношування зразків на 26,8 %, збільшення критичного навантаження на 17,2 %, збільшення навантажування зварювання на 4,89 %. Аналіз експериментальних даних свідчить, що запропоновану ТАД можна експлуатувати за локального контактного навантажування в контакті до 1078 Н та пікового перенавантажування до 2372 Н. Результати досліджень надають підстави стверджувати, що запропонована ТАД надає можливість покращити характеристики трибосистем. Вона може бути корисною сервісним та автотранспортним підприємствам під час проведеня технічного сервісу та для виготовлення композиційної оливи.

Досліджено можливості діагностування циліндро-поршневої групи дизеля КамАЗ-740.63-400 вантажних автомобілів КамАЗ-6460 на 60 тис км їх пробігу. Обрано наступні діагностичні параметри: тиск картерних газів (КГ), компресійні та вакуометричні властивості циліндро-поршневої групи. Особливість цих спряжень полягає в тому, що підтримується нормальний процес горіння в циліндрах дизеля, а також його ресурс. Виявлено граничні межі для діагностування тиску КГ 2,39 + 2,41 КПа. За даними тиску КГ для досліджуваних вантажних автомобілів несправності виявлено на пробігах: 36, 48, 60 тис км. Враховуючи правила оцінки характеристик несправностей за компресією, мінімальне значення компресії для дизелів становила 30,05 МПа, або її різниця між циліндрами не перевищувала 10 - 12 %. За даними компресії виявлено несправності на 48 і 60 тис км дослідного напрацювання. Виявлено граничні межі зношування за вакуометричними параметрами: максимальний вакуум - 69 - 86 КПа; залишковий вакуум - 26 - 41 КПа. За контролем вакуометричних властивостей циліндро-поршневої групи виявлено несправності дизелів для інтервалу пробігу 36 - 60 тис км. Використовуючи ентропійний підхід, проведено оцінку інформативності відповідних діагностичних параметрів у бітах. Рівень інформативності тиску КГ становить 0,329 біт, компресія в циліндрах - 0,249 біт, вакуометричні показники - 0,582 біт. Дані дослідження надають змогу раціонально формувати комплекси діагностування стану дизеля підчас технічної експлуатації, а також визначити передумови розвитку несправностей. Отримані дані є важливими для транспортних і сервісних підприємств і компаній, що займаються вантажними автомобілями.

This paper reports a comparative study of the polymeric materials operating in conjugation with steel. In agricultural engineering, a significant role in structural materials belongs to polymer composites. This type of material is characterized by the low price, small technological cost, as well as acceptable processing characteristics. It has been found that it is necessary to form, for each type of mated parts, a set of materials that could maximally meet the operational conditions. To describe the operating conditions in more detail, they need to be generalized for the specific tribological and loading characteristics. Based on this, such load regimes were selected that correspond to the movable mated parts in sowing complexes. For these mated parts, it was necessary, in the course of the tribological study, to choose a material with minimal technological deviations but with enhanced tribotechnical characteristics. The result of this study has established that under the predefined conditions a polymer-composite material with the high-modulus filler PA-6.6 + 30 % F demonstrates the best tribophysical characteristics compared to the material PA-6.6. The proposed material, in conjugation with steel 1.1191, has a friction coefficient that is 38 - 41 % lower, while the temperature in the contact area is 8 - 12 % less, than that in conjugation with the material PA-6.6. Based on the metallographic analysis of friction surfaces, one can argue that a polymer composite with a high-modulus filler creates favorable conditions for their implementation in the moving units of machines. The results reported here make it possible to analyze and synthesize composite materials primarily for agricultural engineering, taking into consideration their tribological properties. The findings may be particularly interesting for service departments and enterprises producing parts for sowing complexes.